DE19538510A1

DE19538510A1 - Swashplate drive for setting transmission

Info

Publication number: DE19538510A1
Application number: DE1995138510
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wingensiefen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-10

Abstract

The drive has two fixed racks (2,2'), a drive unit and a straight guide (4) guiding the racks and the drive unit to each other. The drive unit includes a swashplate (5) on the eccentrics (6,6') of a drive shaft (7) and a driven shaft (8). The shafts are in a casing (9). The swashplate forms a counter-running anti-parallel crank with the eccentrics and the casing used as a link transmission. An anti-parallel crank is also fitted to the auxiliary transmission. It consists of two eccentric gear wheels (10,10') with engagement (11), fixed at least at critical points (12,12') to the drive shaft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verstellgetriebe zur Übertragung einer Drehbewegung in eine translatorische Bewegung mit großem Übersetzungsverhältnis gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an adjustment gear for Transfer of a rotary motion into a translatory Movement with a large gear ratio according to the Preamble of claim 1.

Bei bekannten Verstellgetrieben wird eine Zahnstange von einem Zahnrad bewegt. Zur Realisierung einer großen Übersetzung ist ein zusätzliches Rädergetriebe erforderlich. Um eine selbsthemmende Anordnung zu erreichen, ist eine der Getriebestufen selbsthemmend auszuführen, oder es ist eine Sperreinrichtung anzubringen. Weiterhin sind Spindelantriebe bekannt, bei denen entweder die Spindel oder die Spindelmutter drehbar gelagert ist. Spindel, Spindelmutter und die entsprechende Lagerung sind relativ aufwendig in ihrer Herstellung.In known adjusting gears a rack of a gear moves. To realize a big one Gear ratio is an additional gear train required. To a self-locking arrangement too one of the gear stages is self-locking or a locking device must be installed. Furthermore, spindle drives are known, in which either the spindle or the spindle nut is rotatably mounted. Spindle, spindle nut and the corresponding storage are relatively complex to manufacture.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Verstellgetriebeanordnung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch eine große Übersetzung und einfach herzustellende Einzelteile auszeichnet.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and an adjusting gear arrangement of the type mentioned propose, which is characterized by a large translation and easy to manufacture individual parts.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.This is according to the invention by the features of the claim 1 reached.

Die vorgeschlagene Anordnung ermöglicht den Aufbau eines Verstellgetriebes, das sich durch hohe Übersetzung, einfache, überwiegend durch Stanzen herstellbare Einzelteile, einen kompakten Aufbau und Selbsthemmung auszeichnet.The proposed arrangement enables the construction of a Adjusting gear, which is characterized by high translation, simple, mainly manufactured by punching Individual parts, a compact structure and self-locking distinguished.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will now be described with reference to the drawing explained. Show

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung für eine geradlinige Bewegung, Fig. 1 shows schematically an inventive arrangement for a rectilinear movement,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Getriebeanordnung, Fig. 2 shows a section through the gear arrangement,

Fig. 3 bis 6 schematisch den Bewegungsablauf der Getriebeanordnung, FIGS. 3 to 6 schematically shows the sequence of movements of the gear arrangement,

Fig. 7 und 8 verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten der Zahnstangen, FIGS. 7 and 8 different possible embodiments of the racks,

Fig. 9 eine erfindungsgemäße Anordnung für eine Schwenkbewegung. Fig. 9 shows an arrangement according to the invention for a pivoting movement.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.The same reference numerals mean the same in all figures Details.

Die vorgeschlagene Getriebeanordnung 1 besteht im wesentlichen aus zwei zueinander fixierten Zahnstangen 2 und 2′, einer Antriebseinheit 3 und einer Geradführung 4, die die Zahnstangen 2 und 2′ und die Antriebseinheit 3 zueinander führt.The proposed gear arrangement 1 consists essentially of two mutually fixed racks 2 and 2 ', a drive unit 3 and a straight guide 4 , which leads the racks 2 and 2 ' and the drive unit 3 to each other.

Die Antriebseinheit 3 ist wie folgt aufgebaut. Eine Taumelscheibe 5 ist auf den Exzentern 6 und 6′ einer Antriebswelle 7 und einer Abtriebswelle 8 gelagert. Die Wellen 7 und 8 sind in einem Gehäuse 9 gelagert. Die Taumelscheibe 5 bildet mit den Exzentern 6 und 6′ und dem Gehäuse 9 als Gelenkgetriebe eine gegenläufige Antiparallelkurbel. Um beide Exzenter 6 und 6′ anzutreiben und ein Durchschlagen in den Totlagen zu verhindern, ist auf der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 8 das Ersatzgetriebe einer gegenläufigen Antiparallelkurbel angeordnet. Es besteht aus zwei elliptischen Zahnrädern 10 und 10′, die miteinander im Eingriff 11 stehen und jeweils in einem ihrer Brennpunkte 12 und 12′ drehfest mit der Antriebswelle 7 oder Abtriebswelle 8 verbunden sind. Dreht man die Antriebswelle 7, so führt die Taumelscheibe 5 eine hin- und hergehende Bewegung aus, der eine oszillierende Schwenkbewegung überlagert ist.The drive unit 3 is constructed as follows. A swash plate 5 is mounted on the eccentrics 6 and 6 'of an input shaft 7 and an output shaft 8 . The shafts 7 and 8 are mounted in a housing 9 . The swash plate 5 forms with the eccentrics 6 and 6 'and the housing 9 as an articulated gear an opposing anti-parallel crank. In order to drive both eccentrics 6 and 6 'and to prevent strikethrough in the dead positions, the replacement gear of a counter-rotating anti-parallel crank is arranged on the drive shaft 7 and the output shaft 8 . It consists of two elliptical gears 10 and 10 ', which are in engagement with each other 11 and are each rotatably connected to the drive shaft 7 or output shaft 8 in one of their focal points 12 and 12 '. If the drive shaft 7 is rotated, the swash plate 5 executes a reciprocating movement which is superimposed on an oscillating pivoting movement.

Die Antriebseinheit 3 ist mit einem Element 13 der Geradführung 4 verbunden und die aus den beiden Zahnstangen 2 und 2′ bestehende Anordnung 14 mit dem anderen Element 13′ der Geradführung 4.The drive unit 3 is connected to an element 13 of the straight guide 4 and the arrangement 14 consisting of the two racks 2 and 2 'with the other element 13 ' of the straight guide 4th

Die Taumelscheibe 5 besitzt seitlich Zahnsegmente 15 und 15′, die abwechselnd auf den Zahnstangen 2 und 2′ abwälzen, wie in Fig. 3 bis 6 gezeigt.The swash plate 5 laterally has toothed segments 15 and 15 'which alternately roll on the racks 2 and 2 ', as shown in Fig. 3 to 6.

Die Taumelscheibe 5 wälzt sich zuerst auf der einen Zahnstange 2 ab, bis durch die zunehmende Schräglage auch die diagonal gegenüberliegende Verzahnung zum Eingriff 16′ kommt. Danach löst sich durch die wieder abnehmende Schräglage der Zahneingriff 16 auf der ersten Zahnstange 2. Gleichzeitig beginnt die Taumelscheibe 5, sich auf der zweiten Zahnstange 2′ abzuwälzen. Die Taumelscheibe 5 wälzt sich nun weiter ab, bis schließlich durch die zunehmende Schräglage in Gegenrichtung wieder die erste Zahnstange 2 in Eingriff 16 kommt und der Bewegungsablauf wieder von vorne beginnt.The swash plate 5 first rolls on a rack 2 until the diagonally opposed toothing for engagement 16 'comes through the increasing inclination. Thereafter, the tooth engagement 16 on the first rack 2 is released due to the decreasing inclined position. At the same time, the swash plate 5 begins to roll on the second rack 2 '. The swash plate 5 now rolls on until finally, due to the increasing inclination in the opposite direction, the first rack 2 comes into engagement 16 again and the sequence of movements begins again.

Bei geeigneter Wahl der Bauteilabmessungen und Anpassung der Krümmung der Zahnsegmente 15 und 15′ an der Taumelscheibe 5 bewegt sich die Antriebseinheit 3 pro Umdrehung der Antriebswelle 7 um einen Zahn weiter, oder bei anderer Abstimmung um mehrere Zähne. Eine Umkehrung der Drehrichtung der Antriebswelle 7 hat eine Umkehr der Bewegungsrichtung der Antriebseinheit zur Folge.With a suitable choice of component dimensions and adaptation of the curvature of the toothed segments 15 and 15 'on the swash plate 5 , the drive unit 3 moves one revolution further per revolution of the drive shaft 7 , or in the case of a different coordination by several teeth. A reversal of the direction of rotation of the drive shaft 7 results in a reversal of the direction of movement of the drive unit.

Durch die spezielle Schwenk- und Hin- und Herbewegung der Taumelscheibe 5 ist ein stetiger Zahneingriff 16 und 16′ gewährleistet und durch den Antrieb der Taumelscheibe mit Exzentern 6 und 6′ eine Selbsthemmung.The special swiveling and back and forth movement of the swash plate 5 ensures a constant tooth engagement 16 and 16 'and self-locking by the drive of the swash plate with eccentrics 6 and 6 '.

In Fig. 7 ist gezeigt, wie eine Anordnung 14 aus den beiden Zahnstangen 2 und 2′ aus einem Stück bestehen kann. Eine weitere solche Möglichkeit zeigt Fig. 8. Hier ist die Verzahnung als Lochung ausgebildet, in die die entsprechende Gegenverzahnung der Taumelscheibe 5 eingreift.In Fig. 7 it is shown how an arrangement 14 from the two racks 2 and 2 'can consist of one piece. Another such possibility is shown in FIG. 8. Here the toothing is designed as a perforation in which the corresponding counter toothing of the swash plate 5 engages.

Einen Schwenkantrieb aus der vorgeschlagenen Getriebeanordnung zeigt Fig. 9. Hier werden statt der Zahnstangen 2 und 2′ kreisbogenformige Zahnsegmente 17 und 17′ eingesetzt, die einen gemeinsamen Mittelpunkt 18 haben. Die Antriebseinheit 3 wird über eine gelenkige Verbindung 19 geführt, die ihren Drehpunkt 20 im Mittelpunkt 18 hat und aus der Anordnung 21 der beiden Zahnsegmente 17 und 17′ und einem an der Antriebseinheit 3 fixierten bis zum Drehpunkt 20 reichendem Hebelarm 22 besteht.A swivel drive from the proposed gear arrangement is shown in FIG. 9. Here, instead of the toothed racks 2 and 2 ', circular tooth segments 17 and 17 ' are used, which have a common center point 18 . The drive unit 3 is guided by an articulated joint 19, which has its fulcrum 20 at the center 18 and 'and is fixed to the drive unit 3 to the pivot point 20-reaching lever arm 22 from the assembly 21 of the two toothed segments 17 and 17th

BezugszeichenlisteReference list

1 Getriebeanordnung
2 Zahnstange
2′ Zahnstange
3 Antriebseinheit
4 Geradführung
5 Taumelscheibe
6 Exzenter
6′ Exzenter
7 Antriebswelle
3 Abtriebswelle
g Gehäuse
10 Elliptisches Zahnrad
10′ Elliptisches Zahnrad
11 Zahneingriff von 10 und 10′ 12 Brennpunkt von 10
12′ Brennpunkt von 10′
13 Element von 4
13′ Element von 4
14 Anordnung aus 2 und 2′
15 Zahnsegment
15′ Zahnsegment
16 Zahneingriff von 2 und 15
16′ Zahneingriff von 2′ und 15′
17 Kreisbogenförmiges Zahnsegment
17′ Kreisbogenförmiges Zahnsegment
18 Mittelpunkt von 17 und 17′
19 Gelenkige Verbindung
20 Drehpunkt
21 Anordnung aus 17 und 17′
22 Hebelarm 1 gear arrangement
2 racks
2 ′ rack
3 drive unit
4 straight guidance
5 swashplate
6 eccentrics
6 ′ eccentric
7 drive shaft
3 output shaft
g housing
10 Elliptical gear
10 ′ elliptical gear
11 meshing of 10 and 10 ′ 12 focus of 10
12 ′ focal point of 10 ′
13 element of 4
13 ′ element of 4
14 arrangement of 2 and 2 ′
15 tooth segment
15 ′ tooth segment
16 meshing of 2 and 15
16 ′ meshing of 2 ′ and 15 ′
17 Arc-shaped tooth segment
17 ' arcuate tooth segment
18 center point of 17 and 17 ′
19 Articulated connection
20 pivot point
21 arrangement of 17 and 17 ′
22 lever arm

Claims

1. Gear arrangement for transmitting a rotary movement in a translational movement, characterized in that a swash plate of a drive unit moves with its laterally arranged toothed segments between two fixed parallel racks and thereby alternately rolls on the two racks and thus moves on the racks and that the drive unit is connected to the racks via a straight guide, the drive unit being composed of a housing, two shafts mounted therein, on the eccentrics of which the swash plate is mounted and two interlocking elliptical gears, each of which is rotatably fixed in one of its focal points the shafts are connected so that the components of the drive unit form a puncture-proof, counter-rotating antiparallel crank with one another as an articulated gear, the drive unit being set in motion by rotating one of the two shafts.

2. Rack arrangement for a gear arrangement after Claim 1, characterized in that the two Racks over one or more connecting elements are interconnected.

3. Rack and pinion arrangement for a gear arrangement Claim 1, characterized in that the two Racks and the connection between them consist of a component and shaped accordingly are.

4. Straight guide for a rack and pinion arrangement Claim 2 or 3, characterized in that a Guide element of the straight guide part of the Rack and pinion arrangement is.

5. Straight guide for a gear arrangement according to claim 1, characterized in that a guide element of Straight guidance part of the housing of the Drive unit is.

6. Gear arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that instead of straight guidance curved guide elements are used and that the racks adapted to the curved guide will.

7. Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gear arrangement as Swivel drive is designed, instead of Racks of circular tooth segments with one common center can be used and the Drive unit guided via an articulated connection which is the fulcrum at the center of the two Has circular arc.

8. Swivel drive according to claim 7, characterized records that instead of the circular arc Tooth segments externally and internally toothed gears be used and that thereby any size Swivel angles are possible.